近日，青島大學(xué)趙海光教授、王乙潛教授與加拿大國(guó)立科學(xué)研究院Federico Rosei教授合作在太陽(yáng)能熒光聚光器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Efficient and stable tandem luminescent solar concentrators based on carbon dots and perovskite quantum dots”為題發(fā)表在國(guó)際能源領(lǐng)域的頂級(jí)期刊《Nano Energy》（volume 50, pages 756-765, 2018）。

作為一種清潔可再生能源，太陽(yáng)能受到越來(lái)越多的關(guān)注。太陽(yáng)能熒光聚光器是將生色團(tuán)分散到聚合物波導(dǎo)材料中，用以捕獲太陽(yáng)光后再將其轉(zhuǎn)化為熒光，并利用全反射原理，將熒光傳導(dǎo)到裝置邊緣的一種光學(xué)器件。將硅基太陽(yáng)能電池安裝在熒光聚光器的邊緣，可以有效的吸收高強(qiáng)度的熒光，從而提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。熒光聚光器制備工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕便、價(jià)格便宜，可以廣泛的安裝在城市群的各個(gè)角落，例如窗戶(hù)、屋頂、公交站臺(tái)等。量子點(diǎn)作為一種高穩(wěn)定性、光學(xué)可調(diào)的發(fā)光材料，近年來(lái)被應(yīng)用于太陽(yáng)能聚光器件，成為納米能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而制備高效率的太陽(yáng)能熒光聚光器仍是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。

本成果首次利用碳點(diǎn)（carbon dots）和無(wú)機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)（perovskite quantum dots）制備疊層結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能熒光聚光器。與單層的熒光聚光器相比，疊層聚光器可更有效地吸收太陽(yáng)光，其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到3%。此外，頂層的碳點(diǎn)具有優(yōu)異的光學(xué)穩(wěn)定性，可有效地提高基于鈣鈦礦量子點(diǎn)的聚光器的光學(xué)穩(wěn)定性，為其戶(hù)外使用提供了保證，具有巨大的應(yīng)用前景。